人類到過地殼中多深的地方?答案是4公里,並且仍然有生命存在!

我們首先想到的可能是天然洞穴,但實際上已探明的最深的庫魯伯亞拉洞穴也只有2197米的垂直落差。並且洞穴座落於格魯吉亞的阿拉貝卡山中,其入口海拔為2256米,也就是說洞穴底部還在海平面之上。

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不過這種深度所展現出來的視覺效果已經非常震撼。

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換個向下的視角看看,有沒有一種被無底深淵吞噬的恐懼感?

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感覺不夠強烈?那麼懸於半空的體驗怎麼樣?

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雖然這個洞穴有可能仍未探明更深的底部,也不排除地球上可能會有更深的未知地底深淵存在,但一般來說在海平面以下的暴露洞穴多數都為水文系統所覆蓋、很多連接縫隙極為狹窄,探索起來困難重重。

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並且非常危險,在2018年以2212米探明深度超過庫魯伯亞拉成為新的最深紀錄的Veryovkina洞穴中,洞穴潛水員Alexander Veryovkin於1983年探索一段虹吸管時死亡了。目前,世界上也只有這兩個超過2000米深的洞穴。

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人類對於未知的極端地點,通常充滿了神秘的嚮往,不知道會存在一些什麼了不得的東西或是奇珍異寶,例如萬年寒冰芯、億年龍紋鋼、孕育出的地火精魂、甚至可能匯聚了磅礴無邊的龍脈之氣。。。

然而,令人失望的是,整個地球或已知的物質世界實際上並沒有太多不同。庫魯伯亞拉洞穴底部也就生存了一些特有的小型節肢動物而已,吃了它既不能延年益壽更不會得到什麼超能力,勉強塞塞牙縫吧。。。

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既然通過天然洞穴無法到達更深的地方,那麼就只能靠人力來挖了~~人類從青銅器時代開始了這一進程,當時主要是挖掘淺層礦井尋找燧石和金屬礦石,一直到了19世紀工業革命之後才算真正的大面積超越了100米深度(不是鑽井,而是指人能切身到達的地方)。

雖然地下采礦困難重重、成本高昂,但對資源的渴求使得深度極限不斷的被突破,然而能夠支撐得起極限紀錄的恐怕也就只有黃金了,鑽石都不行,並且還是黃金脫離了貨幣屬性在工業領域有著重要且廣泛的用途之後。

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說實話,黃澄澄的散碎金子看起來似乎挺醜陋,但內心感覺上還是很美麗的,握在手中沉甸甸的非常踏實。。。要不要來兩塊?濃濃的純正到999.9‰的喜愛啊~~

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由此,也創造出了工程上的奇蹟,僅一個豎井、一根鋼纜就可以直達地下2000米深度!

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這就是位於南非的Mponeng金礦,最深處已經超過了4000米,在這個深度上岩石表面溫度已經達到了66℃,空氣溫度也接近了60℃。高溫、地震、高壓含水層、有害氣體等威脅,使得這裡的環境對於人類來說如同地獄一般。

但黃金的利潤足以促進技術發展來克服這些問題,世界上超過3000米深的十大礦井無一例外都出產黃金,其中6個位於南非這個黃金之都。以3900米排名第二的陶託那金礦,全部隧道加起來長達800多公里,這是一種超大的人工結構體。

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Mponeng金礦的多層電梯一次可以容納120人,說是電梯實際上只是一個四面透風的多層鐵籠子,若是第一次乘坐這玩意以每秒十幾米的速度在昏暗中直下2000米,要比遊樂場的那些設施刺激多了。

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的確,沒有意外幾乎是不可能的,南非Vaal Reefs金礦在1995年,一輛12噸重的礦車在1676米深度的隧道中,撞破了安全屏障掉落入電梯井內砸到了裝滿夜班礦工的人籠上,使其墜落了460米砸在2300米深的底部。雙層電梯籠壓縮到了不足一層高度,105人只剩殘肢斷臂,唯一的生還者是礦車駕駛員,在墜落之前他成功跳車了。。。

1909~1994年期間,南非有近70000名礦工死亡,一百多萬人受傷,這之後死亡人數才開始逐年下降。

目前的技術還無法制造出能夠安全運行的直接到達4000米深處的電梯,所以工人們需要換乘才能到礦底,然後再步行到採礦作業面,全程需要一個多小時,然而走了這麼遠的路要開採的礦脈實際上只有幾十釐米厚。

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採礦工人在狹窄的作業面蹲上一天,要做的就是用汽錘把這些金礦石切割下來,實際上的平均含金量每噸僅在10克左右,差不多一個大金戒指的量。

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這裡的金礦脈以一個比較大的角度傾斜的插入岩層,礦井的隧道就是追逐著礦脈前進得越來越深。例如下面這個澳大利亞的Gwalia金礦的3D結構圖,很形象的展示了這一特點。

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Gwalia金礦在上百年的開採過程中,地表淺層礦石逐漸挖掘殆盡,留下了這個深深的大坑,就像地球的一塊傷疤。。。

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在現代科技的支持下,本已廢棄的天坑重新啟用並挖掘到了1600米深,值得一提的是這個礦井的機械化程度非常高。

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並且,令人難以置信的是,Gwalia金礦一直都是採用卡車作為主要運載工具,載重65噸的全尺寸地下卡車阿特拉斯·科普柯MT65,能夠從地面一直開到地下一千多米深!!!上面3D結構圖中左側的大回環曲線,就是卡車行進的隧道,整個礦井中有很多各種不同用途的輪式車輛在工作。

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如果未來金價上漲,利潤率能夠支撐Gwalia金礦繼續向下挖掘,這種低矮的萌卡車還會創造新的地下行進紀錄。

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不過,在連續十幾公里的狹窄隧道中駕駛還是很需要定力的,色調單一引起的枯燥程度很強非常容易繞暈頭,有時候從地面直接進入地下4層停車場就有點暈乎乎的了。

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當然,剮蹭肯定是避免不了的。

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在地殼中,溫度會隨著深度的增加而增長,被稱為地溫梯度,淺層平均值大約為每公里25℃,不同地方都有所差異。這個問題成為了人類探索地下世界的一個主要障礙,礦井在地面將鹽與冰的混合粘稠物輸送到深處,用風扇將空氣從上面吹過以降低環境溫度到30℃之內,所以礦井裡面非常潮溼。Mponeng金礦每天製冰5000多噸,陶託那的製冰量一度達到前者的三倍之多。

而對礦井與礦工安全威脅最大的就是地震,除了地殼自然運動引起的岩層變化以外,主要成因是地底採礦打破了壓力平衡,構造應力發生變化導致岩層移動。隧道上方承載了上萬噸的壓力,洞頂洞壁的壓力也都不同,若岩石中積聚的彈性變形勢能超過了岩石的強度就可能會突然的猛烈釋放,導致岩石爆裂並彈射出來而發生巖爆。輕微巖爆只有巖片剝落,嚴重的會導致隧道大規模坍塌並能夠測到三、四級的地震波。

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高溫高壓的地下含水層則是另一大威脅,礦上的地質工作者需要小心翼翼的繞開那些蘊含量巨大的區域來規劃隧道,否則湧入的巨量水源是抽不出去的。

不過,水卻能引起生物學家的濃厚興趣,因為這代表了生命存在的可能性。地殼中這個深度的水至少也有幾千上萬年曆史甚至更加久遠了,幾乎完全封閉的岩石孔隙也的確沒有令人失望。

在Mponeng金礦2.8公里深處的地下水樣中,居然真的發現了一種硫酸鹽還原菌“Ca. D. audaxviator”。而它利用的能量間接來源於核動力,它通過岩石中含有的鈾、釷、鉀等放射性元素輻射分解水分子產生的氫還原硫酸鹽來獲得能量;從水中溶解的一氧化碳、二氧化碳、甲酸鹽、氨氣、銨離子中吸收碳和氮,這是構成蛋白質的基礎,如果周圍死去的同類較多,那麼就直接從分解的有機物中吸收營養,它有鞭毛能夠遊動。

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並且,在這個孤獨貧瘠的生態系統中,只有這唯一的一種生物體存在。如果說,在地殼的深層岩層中存在細菌還不算特別的超出意料之外的話,那麼再往上一公里還會發現居住著多細胞動物!

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雖然小了點、簡單了點,就是一個消化管道而已,但的的確確算是動物。這是在南非金礦地下1.3公里深處發現的一種線蟲,具有不可思議的細菌追蹤能力。對,它就是以細菌為食,就像吃草一樣去尋覓聚集在一起的菌落,如同海洋中的藍鯨與磷蝦,只不過這個地下世界的“海洋”僅是幾毫米大小的岩石縫隙罷了。

這些神奇的發現令天體生物學家浮想聯翩,因為在火星岩層深處也可能具備這樣的生存條件,更不用說擁有冰殼之下液態海洋的歐羅巴(木衛二)了。

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人類站直了身體,能夠抬起頭仰望星空,對世界和自身的存在產生了疑問,而不再是僅僅著眼於面前的食物。

還是很希望能夠早日登陸火星,運送上去重型裝備,獲取一個關於宇宙生命的重要答案。

如果,真的在火星上發現了哪怕只有單細胞生物體的存在,也能在一定程度上表明,生命並非極度稀有、更不是唯一,在合適的環境中就有可能誕生、發芽成長。

生命,可能只是宇宙的一種基本屬性,一個有些特別的自然規律而已。

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